Question

Ⅰ（8分）PM2.5是連續(xù)霧霾過程影響空氣質(zhì)量最顯著的污染物，其主要來源為燃煤、機動車尾氣等。因此，對PM2.5、SO2、NOx 等進行研究具有重要意義。請回答下列問題：

（1）將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣。測得該試樣所含水溶性無機離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表：

離子	K+	Na+	NH4+	SO42-	NO3-	Cl-
濃度/mol?L-1	4×10-6	6×10-6	2×10-5	4×10-5	3×10-5	2×10-5

根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷PM2.5試樣的pH 。

（2）NOx 汽車尾氣的主要污染物之一。汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化示意圖如下：

則N2和O2反應(yīng)生成NO的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為

（3）碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染，同時又能制得氫氣，具體流程如下：

①用離子方程式表示反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)：

②將生成的氫氣與氧氣分別通入兩個多孔惰性電極，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，負極的電極反應(yīng)式_ _

Ⅱ（10分）鋁元素在自然界中主要存在于鋁土礦（主要成分為Al2O3，還含有Fe2O3、FeO、SiO2）中。工業(yè)上用鋁土礦制備鋁的某種化合物的工藝流程如下。

在濾液A中加入漂白液，目的是氧化除鐵，所得濾液B顯酸性。

（1）檢驗濾液B中是否還含有鐵元素的方法為： （注明試劑、現(xiàn)象）。

（2）將濾液B中的鋁元素以沉淀形式析出，可選用的最好試劑為 （填代號）。

A．氫氧化鈉溶液 B．硫酸溶液 C．氨水 D．二氧化碳

（3）由濾液B制備氯化鋁晶體涉及的操作為： 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、 、洗滌。

（4）SiO2和NaOH焙燒制備硅酸鈉，可采用的裝置為 （填代號）。

Answer 1

Ⅰ（8分）（1）pH=4 。

（2）N2(g)＋O2(g)= 2NO(g) △H=+184kJ/mol（3）SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+ ；H2-2e-+2OH-=2H2O

Ⅱ（（10分）（1）取少量濾液B，加入KSCN溶液，若不變紅，再加入氯水，仍然不變紅，說明濾液B 中不含鐵元素。（2）C（3）加入濃鹽酸 過濾 (4) B。

【解析】

試題分析：（1）溶液呈電中性，則n(H+)+n(K+)+n(Na+)+n(NH4+)=2n(SO42-)+n(NO3-)+n(Cl-)。所以c(H+)+ 4×10-6+6×10-6+2×10-5=2×4×10-5+3×10-5+2×10-5。解得c(H+)=1×10-4，所以pH=4；（2）根據(jù)題意N2和O2反應(yīng)生成NO的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為N2(g)＋O2(g)= 2NO(g) △H=(946KJ/mol +498KJ/mol— 2×630 KJ/mol)=+184kJ/mol；（3）①在反應(yīng)器中SO2、I2、H2O發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生硫酸和氫碘酸。用離子方程式表示為SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+ ；②將生成的氫氣與氧氣分別通入兩個多孔惰性電極，KOH溶液作為電解質(zhì)溶液，通入氫氣的電極是負極，負極的電極反應(yīng)式是H2-2e-+2OH-=2H2O；Ⅱ（1）檢驗濾液B中是否還含有鐵元素的方法為取少量濾液B，加入KSCN溶液，若不變紅，再加入氯水，仍然不變紅，說明濾液B 中不含鐵元素。（2）由于在濾液B中的鋁元素以Al3+形式存在，若使Al3+以沉淀形式析出，由于Al(OH)3是兩性物質(zhì)，既可以與強酸反應(yīng)液可以與強堿發(fā)生反應(yīng)，所以應(yīng)該用弱堿，可選用的最好試劑為氨水，選項是C；（3）由濾液B制備氯化鋁晶體涉及的操作為：加入濃鹽酸蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌，就得到了氯化鋁晶體。（4）SiO2和NaOH焙燒制備硅酸鈉，由于NaOH是強堿，能夠與玻璃、陶瓷中的SiO2發(fā)生反應(yīng)，所以應(yīng)該用鐵坩堝，可采用的裝置為B。

考點：考查溶液的酸堿性、熱化學(xué)方程式的書寫、鐵元素的檢驗、試劑的使用、儀器的選擇的知識。